内容正文:
专项强化提升(二) 图表曲线创新类
1. (3分)(2026·广东深圳高二检测)甲酸水溶液在密封石英管中发生多种分
解反应,反应机理及能量关系图如下:
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下列关于甲酸水溶液分解体系的说法不正确的( )
A. H+可加快HCOOH分解产生CO的速率
B. CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3
C. 温度升高有利于HCOOH的分解
D. 压强不再改变时,反应体系达到平衡状态
√
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解析:根据题图,氢离子参与反应后又生成,为反应HCOOH(aq) CO
(g)+H2O(g)的催化剂,H+可加快HCOOH分解产生CO的速率,A正确;
根据题图可知:
反应①HCOOH(aq) CO2(g)+H2(g) ΔH1
反应②HCOOH(aq)+H+(aq) (aq) ΔH2
反应③ (aq) CO(g)+H2O(g)+H+(aq) ΔH3
根据盖斯定律,由反应①-②-③得反应CO(g)+H2O(g) CO2
(g)+H2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3,B正确;由能量关系图知,
HCOOH的分解反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,不利于其分
解,C错误;分解过程为气体分子数增加的反应,压强不再改变时,反应
体系达到平衡状态,D正确。
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2. (3分)恒压下,向密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)和CO(g),发
生如下反应:
主反应:CH3OH(g)+CO(g) CH3COOH(g)
副反应:CH3OH(g)+CH3COOH(g) CH3COOCH3(g)+H2O(g)
ΔH
在不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数δ[δ
(CH3COOH)= ]随投料比x
的变化关系如图所示,下列说法正确的是( )
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A. ΔH>0
B. 曲线a代表乙酸的分布分数
C. CO的平衡转化率:L点小于M点
D. L、M、N三点的平衡常数:K(N)>K(M)=K(L)
√
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解析:根据题目信息,图中曲线表示的是两种含碳产物的分布分数即分别
为δ(CH3COOH)、δ(CH3COOCH3)随投料比x的变化关系,投料比x代表
,则x越大,可看成CH3OH固定量时一直增大CO的量,则对于主
反应来说生成的CH3COOH越多,δ(CH3COOH)逐渐增大,则剩余的
CH3OH越来越少,生成的CH3COOCH3越来越少,δ(CH3COOCH3)逐渐降
低,则曲线a和曲线b表示δ(CH3COOH),曲线c和曲线d表示δ
(CH3COOCH3),据此分析解答。
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当同一投料比时,观察可知T1时δ(CH3COOCH3)大于T2时δ
(CH3COOCH3),由T2>T1可知,温度越高时δ(CH3COOCH3)越小,说明
温度升高副反应的平衡逆向移动,则逆反应吸热,正反应放热,得ΔH<0,A
错误;根据分析可知,曲线a和曲线b表示δ(CH3COOH),B正确;投料比L
点小于M点,对于CO来说,投料比越大,可看成CH3OH固定量时CO的量越大,
则CO的转化率越来越低,因此CO的平衡转化率:L点大于M点,C错误;L、
M、N三点都对应的是副反应,L点和 M点的温度相同,则平衡常数相同,则
有K(M)=K(L),由于T2>T1且ΔH<0,升高温度副反应的平衡逆向移
动,则平衡常数减小,因此得到:K(N)<K(M)=K(L),D错误。
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3. (3分)25 ℃时,用0.1 mol·L-1KOH溶液滴定同浓度的H2A溶液,H2A被滴
定分数 与pH、微粒分布分数δ[δ(X)=
,X表示H2A、HA-或A2-]的关系如图所示,
下列说法正确的是( )
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A. 25 ℃时,H2A第一步电离平衡常数Ka1≈10-7
B. e点对应溶液的pH≈2
C. KHA溶液中HA-的电离程度大于其水解程度,溶液呈酸性
D. a、b、c、d四点溶液中水的电离程度:a>b>c>d
√
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解析:由题图可知,a、b、c、d所在实线为0.1 mol·L-1KOH溶液滴定二元
弱酸H2A的滴定曲线,当 <1时,H2A部分反应,溶液中溶质为KHA
和H2A;当 =1时,反应生成KHA,KHA溶液显酸性;当2>
>1时,溶液中溶质为KHA和K2A;当 =2时,反应生成
K2A,K2A溶液显碱性。根据图示,c(HA-)=c(A2-)时,pH=7,25 ℃
时,H2A第二步电离平衡常数Ka2=10-7,H2A第一步电离平衡常数大于第二
步,即Ka1>10-7,故A错误;
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结合滴定图像,e点对应的溶液滴定曲线位于e的上方,e点对应溶液的pH远大
于2,故B错误; =1时生成KHA,由题图可知此时溶液呈酸性,KHA
溶液中HA-的电离程度大于其水解程度,故C正确;H2A电离出的氢离子抑制
水电离,随着滴入KOH溶液的体积增大,H2A浓度减小、对水电离的抑制程度
减弱,最终生成的K2A为强碱弱酸盐,K2A水解促进水电离,d点时酸碱恰好完
全反应生成K2A,此时对水的电离促进程度最大,所以a、b、c、d四点溶液中
水的电离程度:a<b<c<d,故D错误。
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4. (3分)恒温恒容条件下,向密闭容器中加入一定量X,发生反应的方程式为
①X Y;②Y Z。反应①的速率v1=k1·c(X),反应②的速率v2=
k2·c(Y),式中k1、k2为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变
化的曲线,图乙为反应①和②的ln k~ 曲线。下列说法错误的是( )
A. 随c(X)的减小,反应②的速率先增大后减小
B. 欲提高Y的产率,需提高反应温度且控制反应时间
C. 温度高于T1时,总反应速率由反应②决定
D. 体系中可能存在v(X)=v(Z)-v(Y)
√
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解析:由图甲中信息可知,随c(X)的减小,c(Y)先增大后减小,c
(Z)增大,故反应①的速率随c(X)的减小而减小,反应②的速率先增大后
减小,故A正确;升高温度可以加快反应①的速率,但反应①的速率常数随温
度升高增大的幅度小于反应②的,且反应②的速率随Y的浓度增大而增大,因
此欲提高Y的产率,需提高反应温度且控制反应时间,故B正确;由图乙中信息
可知,温度低于T1时,k1>k2,反应②为慢反应,总反应速率由反应②决定,
温度高于T1时,k1<k2,反应①为慢反应,总反应速率由反应①决定,故C错
误;由图甲可知,依据反应关系,在Y的浓度达到最大值之前,单位时间内X的
减少量等于Y和Z的增加量,因此v(X)=v(Y)+v(Z),在Y的浓度达到
最大值之后,单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量,故v(Z)=v(X)
+v(Y),故体系中可能存在v(X)=v(Z)-v(Y),D正确。
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5. (3分)一定温度下,M2+在不同pH的Na2A溶液中存在形式不同,Na2A溶液
中pM[pM=-lg c(M2+)]随pH的变化以及Na2A溶液中含A微粒的物质的量
分数随pH的变化如图所示。
已知:①MA、M(OH)2均为难溶物;②初始c(Na2A)=0.2 mol·L-1。
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下列说法错误的是( )
A. c(A2-)=c(H2A)时,pH=8.5
B. 初始状态a点发生反应:A2-+M2+ MA↓
C. 曲线Ⅰ上的点满足c(M2+)·c2(OH-)=Ksp[M(OH)2]
D. 初始状态的b点,平衡后溶液中存在c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=
0.2 mol·L-1
√
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解析:由Ksp[M(OH)2]=c(M2+)·c2(OH-)可得,-lg c(M2+)=
2pH-lg Ksp[M(OH)2]-28,故曲线Ⅰ表示M(OH)2的沉淀溶解平衡曲线,
曲线Ⅱ表示MA的沉淀溶解平衡曲线。由题图可得,H2A的电离平衡常数:Ka1
= =1×10-6.5 ,Ka2= =1×10-10.5,
Ka1·Ka2= =1×10-6.5×1×10-10.5=1×10-17,当c(A2-)
=c(H2A)时,c(H+)= mol·L-1=1×10-8.5 mol·L-1,即pH
=8.5,故A正确;初始状态a点在曲线Ⅱ的上方、曲线Ⅰ的下方,故生成MA,发
生反应:A2-+M2+ MA↓,故B正确;
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曲线Ⅰ表示M(OH)2的沉淀溶解平衡曲线,故曲线Ⅰ上的点满足c(M2+)·c2
(OH-)=Ksp[M(OH)2],故C正确;初始状态的b点在曲线Ⅱ的上方、曲线
Ⅰ的下方,生成MA,故平衡后溶液中存在c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)
<0.2 mol·L-1,故D错误。
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6. (3分)(2026·广东广州高二检测)取两份10 mL 0.05 mol·L-1的NaHCO3
溶液,一份滴加0.05 mol·L-1的盐酸,另一份滴加0.05 mol·L-1 NaOH溶液,
溶液的pH随加入酸(或碱)体积的变化如图。
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A. 滴入盐酸过程中,当溶液呈中性时,c(Na+)<2c( )+c( )
B. a→b→c过程中:c( )+2c( )+c(OH-)逐渐增大
C. a→d→e过程中:c(Na+)<c( )+c( )+c(H2CO3)
D. 令c点的c(Na+)+c(H+)=x,e点的c(Na+)+c(H+)=y,则x>y
下列说法正确的是( )
√
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解析:滴入盐酸过程中,当溶液呈中性时,电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c( )+2c( )+c(OH-),因c(H+)=
c(OH-),故c(Na+)=c(Cl-)+c( )+2c( ),则
c(Na+)>2c( )+c( ),A错误。在a→b→c过程中,由于起始
NaHCO3溶液与滴加的NaOH溶液浓度均为0.05 mol·L-1,混合后c(Na+)恒
为0.05 mol·L-1,根据电荷守恒式c(Na+)+c(H+)=c(HC )+
2c(C )+c(OH-),等式左侧c(Na+)不变,c(H+)减小,故
c(Na+)+c(H+)减小,因此,c( )+2c( )+c(OH-)逐渐减小,B错误。
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a→d→e为加盐酸过程,初始元素守恒为c(Na+)=c( )+c( )
+c(H2CO3),加盐酸后 与H+反应生成H2CO3,CO2逸出导致溶液中C
元素总量减少,故c(Na+)>c( )+c( )+c(H2CO3),C
错误。c点为10 mL NaOH溶液与NaHCO3溶液恰好完全反应生成的Na2CO3溶液,
c(Na+)=0.05 mol·L-1,c(H+)=10-11.3 mol·L-1,x≈0.05 mol·L-1;e
点为10 mL盐酸与NaHCO3溶液恰好完全反应生成的NaCl溶液(含少量
H2CO3),c(Na+)=0.025 mol·L-1,c(H+)=10-4.3 mol·L-1,y≈0.025
mol·L-1,则x>y,D正确。
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7. (16分)(2026·福建泉州高二检测)采用“H2S对CH4重整制氢”是直接利
用酸性天然气矿的有效方案。
重整制氢反应:2H2S(g)+CH4(g) 4H2(g)+CS2(g) ΔH=+233.5
kJ· mol-1
反应机理分为如下两个反应:
反应Ⅰ:2H2S(g) 2H2(g)+S2(g)
ΔH1=+169.8 kJ· mol-1
反应Ⅱ:S2(g)+CH4(g) 2H2(g)+CS2(g) ΔH2
回答下列问题:
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(1)ΔH2= kJ· mol-1,反应Ⅱ在 (填“高温”或“低
温”)下能自发进行。(共2分)
解析:已知, 总反应:2H2S(g)+CH4(g) 4H2(g)+CS2(g) ΔH=
+233.5 kJ· mol-1
反应Ⅰ:2H2S(g) 2H2(g)+S2(g) ΔH1=+169.8 kJ· mol-1
由盖斯定律,总反应-反应Ⅰ得到反应Ⅱ:S2(g)+CH4(g) 2H2(g)+
CS2(g),则ΔH2=ΔH-ΔH1=+63.7 kJ· mol-1;当ΔH-TΔS<0时,反应
能够自发进行,该反应为吸热的熵增反应,则高温下可以自发进行。
+63.7
高温
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(2)一定温度下,分别用等量的H2S在不同压强的刚性密闭容器下发生反应Ⅰ,
经相同时间,测得H2S的转化率与压强的关系如下图所示:
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①在某个刚性密闭容器中,下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是
(填字母)。(2分)
A. 气体密度保持不变
B. c(H2S)∶c(H2)∶c(S2)=2∶2∶1
C. 气体压强保持不变
D. 气体的平均相对分子质量保持不变
CD
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解析:容器容积和气体质量始终不变,则混合气体的密度始终不变,因此不能
说明反应已达平衡;c(H2S)∶c(H2)∶c(S2)=2∶2∶1,不能说明正、
逆反应速率相等,不能确定是否达到平衡;恒容条件下进行反应,反应为气体
分子数改变的反应,当压强不变,说明平衡不再移动,达到平衡状态;混合气
体的平均摩尔质量M= ,气体质量不变,但是气体的总物质的量随反应进行
而改变,所以M会发生改变,当M不变时,反应达到平衡;故选CD。
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②下列说法错误的是 (填字母)。(2分)
A. a点:v(正)>v(逆)
B. 逆反应速率:a<c
C. b点:v消耗(H2S)=2v消耗(S2)
D. 平衡常数:Kb>Kc
D
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解析:反应Ⅰ为气体分子数增大的反应,增大压强反应速率增大,平衡之前,相
同时间内硫化氢反应速率增大,硫化氢的转化率增大,b点达到平衡,之后增大
压强,平衡逆向移动,硫化氢的转化率减小。a点,硫化氢的转化率没有达到最
大,反应正向进行,则v(正)>v(逆),正确;ac点硫化氢的转化率相同,则生
成物的量相同,但是c点压强大,则逆反应速率:a<c,正确;b点为平衡状
态,反应速率之比等于化学计量数之比,则v消耗(H2S)=2v消耗(S2),正
确;一定温度下,分别用等量的H2S在不同压强的刚性密闭容器下发生反应Ⅰ,
温度不变则平衡常数不变,平衡常数:Kb=Kc,错误。
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(3)保持压强为0.1 MPa,分别通入H2S、CH4、Ar为2 mol、2 mol、9.5
mol,发生反应Ⅰ、Ⅱ。经相同反应时间,H2、S2和CS2的物质的量分数(w)随
温度的变化关系如图甲所示,测得平衡状态下S2的产量和H2S的转化率随温度的
变化曲线如图乙所示。
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①图甲中1 100 ℃时,H2的物质的量分数为 ,相同条件下若不加入
Ar,H2的产量 (填“增大”“减小”或“不变”)。(共4分)
解析:由图甲可知,1 100 ℃时二硫化碳的体积分数为0.4%,由化学方程式可
知,反应Ⅱ生成氢气的体积分数为2×0.4%=0.8%,消耗S2的体积分数为0.4
%,体系中剩余S2的体积分数为2%,则反应Ⅰ生成S2的体积分数为0.4%+2%
=2.4%,则反应Ⅰ生成氢气的体积分数为2.4%×2=4.8%,两个反应共同生成
氢气的体积分数为4.8%+0.8%=5.6%;两个反应均为气体分子数增大的反
应,恒压条件下,不加入Ar时,各反应组分的分压升高,平衡会向气体分子数
减小的逆反应方向移动,故H2的产量减小。
5.6%
减小
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②图乙中680 ℃之前,随着温度升高,S2(g)的产量增大的原因可能是
。(2分)
解析:图乙中680 ℃之前,随着温度升高,S2(g)的产量增大的原因可能是温
度低于680 ℃时,随着温度升高,反应Ⅰ平衡正向移动占主导,使得S2(g)的
产量增大。
680
℃之前,随着温度升高,反应Ⅰ平衡正向移动占主导
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③680 ℃时,H2的产量= mol。已知Kp为用气体分压表示的平衡常数,分
压=物质的量分数×总压,反应Ⅱ的分压平衡常数Kp
= MPa(列计算式)。(共4分)
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解析:由图乙,680 ℃时,S2(g)的产量为0.1 mol、硫化氢转化率为30%,则
反应的硫化氢为0.6 mol,列三段式:
2H2S(g) 2H2(g)+S2(g)
起始/mol 2 0 0
转化/mol 0.6 0.6 0.3
平衡/mol
S2(g)+CH4(g) 2H2(g)+CS2(g)
起始/mol 2
转化/mol 0.3-0.1=0.2 0.2 0.4 0.2
平衡/mol
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则硫化氢、氢气、S2(g)、甲烷、二硫化碳、Ar的物质的量分别为1.4 mol、1
mol、0.1 mol、1.8 mol、0.2 mol、9.5 mol,总的物质的量为14.0 mol,H2的
产量为1.0 mol,保持压强为0.1 MPa,则反应Ⅱ的分压平衡常数Kp=
。
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8. (16分)解析图像是科研工作者的一项重要能力,也是中学生必备素养。回
答下列问题:
(1)以酚酞为指示剂,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的
H2A溶液。pH、分布系数δ随NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如图。已知δ
(HA-)= ,写出H2A的电离方程式: H2A H++HA
。HA-的电离常数Ka= 。(共6分)
H2A H++HA-、
HA- A2-+H+
10-2
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解析:根据题图知,未加NaOH溶液时,溶液的pH约为1,说明H2A第一步完全
电离、第二步部分电离,则H2A的电离方程式为H2A H++HA-、HA-
A2-+H+;则曲线①代表δ(HA-),曲线②代表δ(A2-),曲线③代表溶液
的pH,故当δ(HA-)=δ(A2-)时,即c(HA-)=c(A2-),溶液的
pH≈2.0,HA-的电离常数Ka= =c(H+)≈10-2。
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(2)常温下,浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别
加水稀释至体积V,pH随lg 的变化如图所示,ROH的电离程度:b点
(填“>”“<”或“=”)a点;当lg =2时,若两溶液同时升高温度,则
(填“增大”“减小”或“不变”),b点水的电离程
度 (填“>”“<”或“=”)c点。(共6分)
>
减小
=
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解析:常温下,浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分
别加水稀释至体积V,稀释100倍时,MOH溶液的pH减小2、ROH溶液的pH减
小值小于2,说明MOH为强碱、ROH为弱碱,弱碱的浓度越小,其电离程度越
大,c(ROH):a>b,所以ROH的电离程度:b点>a点;当lg =2时,若
两溶液同时升高温度,MOH完全电离,溶液中c(M+)不变,ROH继续电
离,c(R+)增大,则 减小;碱抑制水的电离,碱的碱性越强,水的
电离程度越小,b、c点碱性相等,所以b点水的电离程度等于c点。
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(3)H2L为某常见配体,其pKa1=7.46,pKa2=12.4。常温下构建Fe(Ⅲ)-
H2L溶液体系,其中c0(Fe3+)=2×10-4 mol·L-1,c0(H2L)=5×10-3
mol·L-1。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示,已知:pKa
=-lg Ka,分布系数δ(X)= 。
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①当pH=10时,参与配位的c(L2-)≈ 。(2分)
解析:根据图像,pH=10时溶液中主要的配合物离子为[FeL3]3-和[FeL2
(OH)]2-,其分布分数均为0.5,因此可以得到c{[FeL3]3-}=c{[FeL2
(OH)]2-}=1×10-4 mol·L-1,此时形成[FeL3]3-消耗了3×10-4 mol·L-1的
L2-,形成[FeL2(OH)]2-消耗了2×10-4 mol·L-1的L2-,共消耗了5×10-4
mol·L-1的L2-,即参与配位的c(L2-)≈5×10-4 mol·L-1。
5×10-4 mol·L-1
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②pH在9.5~10.5之间,含L的物种主要为 (填“L2-”“HL-”或
“H2L”)。(2分)
解析:根据分布系数图及电离平衡常数可以推导出,pH在9.5~10.5之间时HL
-的含量大于H2L和L2-的含量,因此当pH在9.5~10.5之间时,含L的物种主要
为HL-。
HL-
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